JP2016117161A - 液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出に伴って生じるミストが媒体収容手段に侵入して媒体や媒体収容手段が汚れて画像品質が低下する。
【解決手段】用紙８に対して液体を吐出するヘッド１と、用紙８を収容する給紙カセット４０と、装置本体１００内の空気を吸引する吸引ファン５０とを備え、給紙カセット４０の底部には用紙８を収容した状態で吸気可能な吸気口４５が設けられ、吸引ファン５０によって装置本体１００内の空気を吸引するときに給紙カセット４０の吸気口４５から吸気されて、給紙カセット４０の給紙開口部４９から吸引ファン５０に向かって流れる気流が発生する。
【選択図】図３

Description

本発明は液体を吐出する装置に関する。

液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）などの液体吐出手段を使用する装置にあっては、液体吐出に伴って発生するミストが媒体に付着すると印刷品質が低下することになる。

そこで、従来、気流を発生させてミストが装置本体内に拡散しないようしたもの（特許文献１）、ミストを電界で誘導するようにしたもの（特許文献２）などが知られている。

特開２００６−２４０１３９号公報 特開２０１１−０２５７０９号公報

しかしながら、上述した特許文献１、２に開示の構成にあっても、媒体収容手段に収容されている媒体にミストが付着することまで低減できないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、媒体収容手段に収容されている媒体へのミストの付着を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体を吐出する装置は、
媒体に対して液体を吐出する液体吐出手段と、
前記媒体を収容する媒体収容手段と、
装置本体内の空気を吸引する吸気手段と、を備え、
前記媒体収容手段には、前記媒体を収容した状態で吸気可能な吸気口が設けられ、
前記吸気手段で前記装置本体内の空気を吸引するときに前記媒体収容手段の吸気口から吸気される
構成とした。

本発明によれば、媒体収容手段に収容されている媒体へのミストの付着を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る装置の概略平面説明図である。 同じく概略正面説明図である。 同じく概略側面説明図である。 同装置のヘッドの一例を示す断面説明図である。 同装置の給紙カセットの平面説明図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。 同装置の給紙カセット周りのシール部材の説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態における給紙カセットの平面説明図である。 図８のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る装置の概略平面説明図である。 同じく概略側面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る装置の概略側面説明図である。 本発明の第５実施形態に係る装置の概略平面説明図である。 同じく概略正面説明図である。 同じく概略側面説明図である。 本発明の第６実施形態に係る装置の概略側面説明図である。 同装置のシール部材の配置の説明に供する説明図である。 本発明の第７実施形態に係る装置の概略側面説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態について図１ないし図７を参照して説明する。図１は同実施形態に係る液体を吐出する装置（以下、単に「装置」という。）の概略平面説明図、図２は同じく概略正面説明図、図３は同じく概略側面説明図である。図４は同装置のヘッドの一例を示す断面説明図、図５は同装置の給紙カセットの平面説明図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図７は給紙カセット周りのシール部材の説明に供する説明図である。

この液体を吐出する装置は、液体としてインクを吐出して媒体としての用紙８に画像を形成するインクジェット記録装置である。

装置本体１００内の本体フレーム３０には左右の側板１２３Ｌ、１２３Ｒが立てて設けられている。側板１２３Ｌ、１２３Ｒに架け渡されたガイド部材であるガイドロッド１２２と、本体フレーム３０に配置された後フレーム１２８に取付けられたガイドレール１２４とで、キャリッジ１２０を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に移動可能に保持している。そして、キャリッジ１２０はモータとタイミングベルトなどの走査機構によってガイドロッド１２２の長手方向（主走査方向）に移動走査される。

このキャリッジ１２０には、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の液体を吐出する１又は複数の液体吐出手段としての液体吐出ヘッド１（以下、「ヘッド１」という。）が搭載されている。ヘッド１は、複数の吐出口（ノズル）を主走査方向と交叉する方向に配列し、液体吐出方向を下方に向けて装着している。

ここで、ヘッド１は、図４に示すように、発熱体基板２と液室形成部材３から構成され、発熱体基板２に形成された供給路を介して共通流路７及び液室（個別流路）６に順次供給される液体を吐出する。このヘッド１は、発熱体４の駆動による液体の膜沸騰により吐出圧を得るサーマル方式のものであり、液室６内の吐出エネルギー作用部（発熱体部）への液体の流れ方向とノズル５の開口中心軸とを直角となしたサイドシュータ方式の構成のものである。

なお、液体吐出ヘッドとしては、圧電素子を用いて振動板を変形させ、また、静電力で振動板を変形させて吐出圧を得るものなど様々な方式があり、いずれの方式のものも本発明に係る装置に適用することができる。

キャリッジ１２０の下方では画像が形成される用紙８が主走査方向と直交する副走査方向に搬送される。この用紙８は、搬送ローラ１２５と押えコロ１２６で挟まれてヘッド１による画像形成領域に向けて送り出され、搬送ガイド部材１２９で案内されてヘッド１に対向して搬送される。

そして、主走査方向へのキャリッジ１２０の走査とヘッド１からの液体の吐出とを画像データに基づいて適切なタイミングで同調させ、用紙８に１バンド分（走査幅分）の画像を形成する。１バンド分の画像形成が完了した後、副走査方向に用紙８を所定量送り、前述と同様の記録動作を行う。

これらの動作を繰り返し行い、１ページ分の画像形成を行なう。

一方、ヘッド１の上部には吐出する液体を一時的に貯留するための液体収容室が形成されたヘッドタンク１０１が一体的に接続される。ここで、「一体的」とは、ヘッド１とヘッドタンク１０１がチューブ、管等で接続されることも含んでおり、どちらも一緒にキャリッジ１２０に搭載されているという意味である。

装置本体１００には、液体カートリッジ７６が着脱自在に装着される。液体カートリッジ７６に貯留されている液体は、送液ポンプによってチューブ１６を介してヘッドタンク１０１に送液される。

また、主走査方向で画像形成領域の範囲外には、ヘッド１のメンテナンスや印刷待機中などに動作する維持回復装置３１が配置されている。

維持回復装置３１は、ヘッド１のノズルから液体を吸引したり、待機中などにノズル面を覆ってノズルを保湿、保護するキャップ３２を備えている。キャップ３２には、吸引ポンプ、廃液チューブが接続されており、ヘッド１から液体を吸引してノズルの目詰まりを回復できるようになっている。また、このノズルから吸引を行った後、ノズル面に付着した液体を払拭してノズルにメニスカスを形成するワイパ部材も備えられる。

装置本体１００の底部には媒体である用紙８を収容する媒体収容手段である給紙カセット４０が着脱可能に装着される。

給紙カセット４０は、図５及び図６に示すように、カセット本体４０ａ内に、用紙８を積載収容する加圧板４２と、用紙８の側面をガイドする側面ガイド部材であるサイドフェンス４３及び用紙８の後端を規制するエンドフェンス４４を備えている。また、給紙カセット４０の上部には収容された用紙８を覆う用紙カバー４１を備えている。給紙カセット４０の用紙８を送り出す開口部分を給紙開口部４９とする。

この給紙カセット４０を装置本体１００に装着することで、加圧板４２の先端部が持ち上げられて給紙開口部４９から露出する最上部の用紙８の先端部が適切な加圧力で給紙ローラ１１９に押し当てられる。

そして、給紙カセット４０の加圧板４２に積載された用紙８は、給紙ローラ１１９と、これに対向する後述の分離パッド４８によって、１枚ずつ分離されて搬送ガイド１１７に送り出される。そして、搬送ガイド１１７で案内されて、搬送ガイド部材１２９上に搬送され、前述したように画像が形成される。

この画像が形成された用紙８は排紙コロ１２７で支持され、排紙ガイド１１８で案内されて排出口である排紙口１１５から装置本体１００の外部に排出され、伸縮自在の排紙トレー１１６に積載される。

また、装置本体１００の内部上部、ここでは、給紙カセット４０の装着方向に対向する壁面の上部には、装置本体１００の内部の空気を吸引する吸引手段である吸引ファン５０が取付けられている。この吸引ファン５０を回転駆動することにより、装置本体１００の内部の空気を外部に排出する向きに気流が発生する。

吸引ファン５０の空気取り込み口側にはフィルタ部材５１が設けられている。ヘッド１からの液体吐出によって生じるミストは、気流によってフィルタ部材５１に誘導されて捕集され、装置本体１００内部での拡散が低減される。

一方、給紙カセット４０のカセット本体４０ａには、図５に示すように、装着方向前側の底部に、媒体である用紙８を収容した状態で吸気可能な吸気口４５ａ、４５ｂ（両者を合わせて「吸気口４５」という。）が装着方向と直交する方向に複数（１つでも良い。）設けられている。

ここで、吸気口４５ａはサイドフェンス４３よりも外側に少なくとも一部が配置される領域に形成し、最大サイズの用紙８が積載され、加圧板４２がカセット本体４０ａの内底面に接触しているときでも吸気可能としている。

この給紙カセット４０の吸気口４５は、ダクト４６を介して装置本体１００の外部に通じている。

また、給紙カセット４０を装着する装置本体１００のカセット収容部１１４の内壁面には、図７にも示すように、給紙カセット４０が装着されたときに、用紙カバー４１を含む給紙カセット４０の外周面との間をシールする弾性部材としてのシール部材５３が設けられている。

ここで、シール部材５３は、給紙カセット４０の装着方向前方側であって、用紙カバー４１の先端部側に対応する位置に配置している。なお、シール部材５３としては、ウレタンスポンジ等の弾性率が大きく変形しやすい材料が好適である。

このように構成したので、吸引ファン５０が駆動されると、ダクト４６を介して吸気口４５から給紙カセット４０の内部に吸気されて、給紙カセット４０の装着方向前端側（先端部側）の給紙開口部４９を通じて、底部から吸引された空気が吸引ファン５０に向かって流れる気流が形成される。

このとき、サイドフェンス４３の外側に位置する吸気口４５からは装置本体１００の外部の空気が吸気されて、吸気口４５を介して、吸引ファン５０側へ向かう気流が、装置本体１００の内部に発生する。

また、加圧板４２の先端部側が持ち上げられていることで、用紙８と給紙カセット４０の底面との間に生じる隙間が生じている場合には、サイドフェンス４３の内側に位置する吸気口４５（用紙８と対向する位置にある吸気口４５）からも外部の空気が吸気され、装置本体１００の外部の空気が吸気されて、吸気口４５を介して、吸引ファン５０側へ向かう気流が、装置本体１００の内部に発生する。

これにより、ヘッド１から液体が吐出されることで生じるミストが、給紙ローラ１１９や給紙カセット４０内に回り込むことを低減できる。したがって、ミストによって、給紙カセット４０に収容されている用紙８や給紙カセット４０の内部が汚れることを低減ないし防止できる。

特に、給紙カセット４０に吸気口４５が設けられていることで、給紙カセット４０の内部から外部に流れる気流を発生させることができて、給紙カセット４０内部へのミストの侵入を低減できる。

この場合、この装置では、画像が形成された用紙８を排出する排紙口１１５が備えられているので、吸引ファン５０の駆動によって空気が排紙口１１５からも取り込まれる。

したがって、排紙口１１５の開口面積よりも給紙カセット４０の吸気口４５の開口面積を大きくすることで、吸気口４５から取り込む空気の量を増やすことができ、給紙カセット４０の汚れ防止を効率良く行うことができる。

また、用紙カバー４１を含む給紙カセット４０の周囲とカセット収容部１１４の内壁面との間には、隙間を埋めてシールするシール部材５３を配置しているので、吸引ファン５０を駆動したときの空気の取り込みを給紙開口部４９に集中させることができる。

次に、本発明の第２実施形態について図８及び図９を参照して説明する。図８は同実施形態における給紙カセットの平面説明図、図９は図８のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。

本実施形態では、給紙カセット４０のサイドフェンス４３とカセット内壁４０Ａとの間に、伸縮可能なスペーサ部材４７を配置している。

このように、サイドフェンス４３の外側にスペーサ部材４７を備えることで、小さなサイズの用紙８を収容する場合、給紙カセット４０の吸気口４５付近とエンドフェンス４４側とを分離して余分な空間をなくすことができる。

このとき、カセット内壁４０Ａ側に位置する吸気口４５ａは、その周囲をカセット内壁４０Ａとサイドフェンス４３とスペーサ部材４７とで囲まれる。

これにより、給紙カセット４０内に不必要な気流が形成されて、ミストが給紙カセット４０の内部に入り込むことを防止することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は同実施形態に係る装置の概略平面説明図、図１１は同じく概略側面説明図である。

本実施形態では、給紙カセット４０及び用紙カバー４１の装着方向後端部に、装置本体１００の外周面に当たって接するフランジ部４０ｆ、４１ｆを設けている。フランジ部４０ｆ、４１ｆは、装着方向に垂直な方向に備えられている。

このように、フランジ部４０ｆ、４１ｆを設けることで、給紙カセット４０を装着したときに、フランジ部４０ｆ、４１ｆが装置本体１００の外面と突き当たって隙間がなくなる。

これにより、カセット収容部１１４と給紙カセット４０及び用紙カバー４１との間で生じる隙間のうち、装着方向に沿う方向で装置本体１００側に通じる部分が覆われる。

したがって、カセット収容部１１４と給紙カセット４０及び用紙カバー４１との間の隙間からの空気の流れを簡単に少なくすることができる。これにより、吸引ファン５０を回転駆動したときの空気の取り込みを給紙開口部４９に集中させることができて、効果的に用紙８の汚れを防止することができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は同実施形態に係る装置の概略側面説明図である。

本実施形態では、前記第３実施形態の構成において、フランジ部４０ｆ、４１ｆが装置本体１００の外面に当たる部分に弾性部材としてのシール部材５３、５３を設けている。

これによって、カセット収容部１１４と給紙カセット４０及び用紙カバー４１との間の隙間に対するシール性を更に向上させることができる。

なお、この場合のシール部材５３は前記第１実施形態の構成と異なり、摺って動く部分ではないので、シール材料の選択性が広くなり、例えばシリコーンゴム等のゴムも使用することができる。

次に、本発明の第５実施形態について図１３ないし図１５を参照して説明する。図１３は同実施形態に係る装置の概略平面説明図、図１４は同じく概略正面説明図、図１５は同じく概略側面説明図である。

本実施形態では、キャリッジ１２０の主走査方向の両側面に吸引口部であるミスト吸引ダクト５６を備えている。２つの吸引ダクト５６は、流路接続部材５７に接続され、ミスト吸引チューブ５５、ファンダクト５４を介してフィルタ部材５１を通じて吸引ファン５０に通じている。

このように構成したので、吸引ファン５０を回転駆動することによってキャリッジ１２０のヘッド１の近傍で発生するミストはミスト吸引ダクト５６を通じて吸引されるので、効率的にミストを回収することができる。これにより、装置本体１００内部へのミストの拡散を防止できる。

次に、本発明の第６実施形態について図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は同実施形態に係る装置の概略側面説明図、図１７はシール部材の配置の説明に供する説明図である。

本実施形態では、装置本体１００は、カセット収容部の底部を開口させて、給紙カセット４０の底部側が直接外部に臨む構成としている。この場合、装置本体１００の底部には脚部２００などを設けて、設置面と給紙カセット４０との間に隙間が形成されるようにしている。

このように構成すれば、ダクト４６などが不要になり、構成が簡単になる。

次に、本発明の第７実施形態について図１８を参照して説明する。図１８は同実施形態に係る装置の概略側面説明図である。

本実施形態では、ヘッド１による画像形成領域から吸引ファン５０に気流を案内するダクト２１１と、給紙開口部４９から吸引ファン５０に気流を案内するダクト２１２を備えている。なお、ダクト２１１と２１２の枝分かれ形状としている。

本願において、「液体を吐出する装置」とは、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置である。

この「液体を吐出する装置」には、液体を吐出する部分だけでなく、液体が付着するもの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。

また、「液体を吐出する装置」には、従前の記録装置、印刷装置、画像形成装置、液滴吐出装置、液体吐出装置、処理液塗布装置、立体造形装置などと称される装置そのものが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものに付着した液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、３次元像を造形するものも含まれる。

なお、上記「液体が付着するもの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。そして、「液体が付着するもの」の用語に代えて、用紙、媒体、用紙、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙、粉体層（粉末層）などの代替用語を使用するとき、当該代替用語は、特に限定しない限り、すべての液体が付着するものを含む意味であるものとする。

また、「液体が付着するもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤なども含まれる。

また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明した圧電アクチュエータ以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ 液体吐出ヘッド
８ 用紙
４０ 給紙カセット
４１ 用紙カバー
４２ 加圧板
４３ サイドフェンス
４５ 吸気口
４７ スペーサ部材
４９ 給紙開口部
５０ 吸引ファン
５１ フィルタ部材
５３ シール部材
１００ 装置本体
１１４ カセット収容部
１１５ 排紙口
１２０ キャリッジ
１２５ 搬送ローラ
１２７ 排紙コロ
１２９ 搬送ガイド部材

Claims (9)

1. 媒体に対して液体を吐出する液体吐出手段と、
   前記媒体を収容する媒体収容手段と、
   装置本体内の空気を吸引する吸気手段と、を備え、
   前記媒体収容手段には、前記媒体を収容した状態で吸気可能な吸気口が設けられ、
   前記吸気手段で前記装置本体内の空気を吸引するときに前記媒体収容手段の吸気口から吸気される
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 前記媒体収容手段は、前記装置本体に着脱可能に装着される給紙カセットである
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 前記媒体収容手段を前記装置本体に装着したときに、前記媒体収容手段と前記装置本体との間をシールするシール部材を備えている
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体を吐出する装置。
4. 前記シール部材は、前記媒体収容手段の前記装置本体への装着方向に垂直な方向に備えられたフランジ部である
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記フランジ部には弾性部材を備えている
   ことを特徴とする請求項４に記載の液体を吐出する装置。
6. 前記装置本体は、前記媒体を排出する排出口を有し、
   前記排出口の開口面積よりも前記吸気口の開口面積が大きい
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
7. 前記液体吐出手段には、前記吸気手段に接続された吸引口部を有している
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
8. 前記媒体収容手段には、前記媒体の送り出し方向と直交する方向の側面を案内する側面ガイド部材を有し、
   前記側面ガイド部材と前記媒体収容手段の内壁面との間には、前記側面ガイド部材の位置に応じて伸縮可能なスペーサ部材が備えられている
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
9. 前記側面ガイド部材と前記媒体収容手段の内壁面と前記スペーサ部材とに周囲を囲まれる前記吸気口を有している
   ことを特徴とする請求項８に記載の液体を吐出する装置。

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